第二章空調(diào)房間負荷

1、一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則二、空調(diào)房間負荷的計算二、空調(diào)房間負荷的計算三、空調(diào)房間送風狀態(tài)點及送風量的確定三、空調(diào)房間送風狀態(tài)點及送風量的確定（一）（一）.空調(diào)基數(shù)和空調(diào)精度空調(diào)基數(shù)和空調(diào)精度空調(diào)基數(shù)：指室內(nèi)空氣所要求的基準溫度和基空調(diào)基數(shù)：指室內(nèi)空氣所要求的基準溫度和基準相對濕度；準相對濕度；空調(diào)精度：指在空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度和相對濕度允許空調(diào)精度：指在空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度和相對濕度允許的波動范圍。的波動范圍。如：如：tn=（221）；空調(diào)基數(shù)指：空調(diào)基數(shù)指：22 和和50%；空調(diào)精度指：空調(diào)精度指：1，10%)%1050(（二）人體熱平衡和舒適感（二）人體熱平衡和

2、舒適感人體的熱平衡公式：人體的熱平衡公式： qM=qw+qd+qf+qz+qch 人體正常時溫度為人體正常時溫度為36.5度，正常時度，正常時qch=0影響人體舒適度的因素：影響人體舒適度的因素：溫度、相對濕度、氣流速度、溫度、相對濕度、氣流速度、維護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其物體表面的溫度及人的生活習(xí)慣，維護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其物體表面的溫度及人的生活習(xí)慣，活動量，衣著，年齡等因素有關(guān)活動量，衣著，年齡等因素有關(guān)。（二）人體熱平衡和舒適感（二）人體熱平衡和舒適感u美國：用等效溫度的概念提出舒適圖。美國：用等效溫度的概念提出舒適圖。u國際標準化組織：預(yù)測平均投票國際標準化組織：預(yù)測平均投票預(yù)期不滿預(yù)期不滿意百分

3、數(shù)（意百分數(shù)（PMV-PPD） -1PMV+1; PPD27%（三三）.我國我國室內(nèi)空氣參數(shù)的確定（舒適性空調(diào)）室內(nèi)空氣參數(shù)的確定（舒適性空調(diào)） 冬季冬季 夏季夏季溫度溫度 1824 2228 風速風速 0.2m/s 0.3m/s 相對濕度相對濕度 3060% 4065%夏季空調(diào)室外計算干球溫度為：夏季空調(diào)室外計算干球溫度為：（32+31+33+32+30+31+33+32）/8=32 rpwwttt,wtpwt,rt52. 0/ )(,pwwrttt逐時溫度； 日平均溫度室外溫度逐時變化系數(shù)； 平均日較差8 . 852. 0)6 .282 .33(52. 0/ )(,pwwrttt2.33w

4、t6.28,pwt48. 0查表查表3-5，確定，確定13時，時，8 .328 . 848. 06 .28,rpwwttt當物體的蓄熱性能未達到飽和時，房間得熱量當物體的蓄熱性能未達到飽和時，房間得熱量冷負荷；冷負荷；（空氣的得熱量是逐時變化的，對應(yīng)的冷負荷則稱逐時冷（空氣的得熱量是逐時變化的，對應(yīng)的冷負荷則稱逐時冷負荷）；負荷）；當物體的蓄熱性能達到飽和時，房間得熱量當物體的蓄熱性能達到飽和時，房間得熱量=冷負荷冷負荷)(,nLcttKFQ(1)外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷a. 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷K外墻和屋面的

5、傳熱系數(shù)w/（m2）；F外墻和屋面的傳熱面積，m2；tL，外墻和屋面的冷負荷計算溫度的逐時；KaKtttdLL)(,td地點修正值；Ka外墻面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正系數(shù)；K外表面吸收系數(shù)修正值；(1)外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷b. 外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負荷外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負荷)(,nLcttKFQKatttdLL)(,（2） 透過外玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷透過外玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷a. 無外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷無外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷LjnsfCDCKCQmax,Dj，max不同緯度帶各朝向七月份日射得

6、熱因素的不同緯度帶各朝向七月份日射得熱因素的最大值；最大值；F玻璃窗的有效面積；玻璃窗的有效面積；Cs玻璃窗的遮陽系數(shù)；玻璃窗的遮陽系數(shù)；Cn窗內(nèi)遮陽系數(shù)；窗內(nèi)遮陽系數(shù)；CL冷負荷系數(shù)；冷負荷系數(shù)；,rfsffQQQ,sfQnLnjnsssfCDCCFQ)()(max,（2） 透過外玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷透過外玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷b. 有外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷有外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷陰影部分的日射得熱量；Fs窗戶的陰影面積；窗戶的陰影面積；Dj，max北向的日射得熱因素的最大值；北向的日射得熱因素的最大值；（CL）n北向玻璃窗的冷負荷系數(shù)；北向玻璃

7、窗的冷負荷系數(shù)；LjnsrrfCDCCFQmax,sfQ陽光照射部分的日射得熱量；)(1nsttKFQ（3） 通過內(nèi)墻、樓板等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)傳熱形成的逐時冷負荷通過內(nèi)墻、樓板等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)傳熱形成的逐時冷負荷 當空調(diào)房間的溫度與相鄰空調(diào)房間的溫差當空調(diào)房間的溫度與相鄰空調(diào)房間的溫差3時，需考慮由時，需考慮由內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對空調(diào)房間形成的瞬時冷負荷。內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對空調(diào)房間形成的瞬時冷負荷。t1s相鄰非空調(diào)房間的平均計算溫度，相鄰非空調(diào)房間的平均計算溫度，t1s=twp+t1st1s非空調(diào)房間的平均計算溫度與非空調(diào)房間的平均計算溫度與twp之差；之差；3.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷（人體、照

8、明、設(shè)備散熱）室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷（人體、照明、設(shè)備散熱）（1）照明散熱）照明散熱a.根據(jù)照明燈具類型和安裝方式不同，其得熱量不同：根據(jù)照明燈具類型和安裝方式不同，其得熱量不同：白熾燈：白熾燈： Q=P P燈具的功率；燈具的功率；熒光燈：熒光燈： Q=n1n2Pn1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝n1=1.2，暗裝，暗裝n1=1.0；n2燈罩隔熱系數(shù)；燈罩隔熱系數(shù)；b.照明得熱引起的逐時冷負荷：照明得熱引起的逐時冷負荷：Q =QCL3.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷（人體、照明、設(shè)備散熱）室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷（人體、照明、設(shè)備散熱）（2）人體散熱量）人體散熱量與年齡、性別、衣

9、著、勞動強度和環(huán)境條件有關(guān)，在人與年齡、性別、衣著、勞動強度和環(huán)境條件有關(guān)，在人體散熱中，輻射熱占體散熱中，輻射熱占40%，對流散熱占，對流散熱占20%，潛熱占，潛熱占40%，其中對流散熱和潛熱可視為瞬時冷負荷，但輻射，其中對流散熱和潛熱可視為瞬時冷負荷，但輻射散熱與日輻射相似。散熱與日輻射相似。 Qs=n1n2qs Qr=n1n2qrn1室內(nèi)人數(shù)；室內(nèi)人數(shù)； n2群集系數(shù)；群集系數(shù)；qs顯熱散熱量；顯熱散熱量； qr潛熱散熱量；潛熱散熱量；（3）設(shè)備散熱）設(shè)備散熱a.工藝設(shè)備散熱工藝設(shè)備散熱當電動機和工藝設(shè)備均設(shè)在室內(nèi)時，得熱量：當電動機和工藝設(shè)備均設(shè)在室內(nèi)時，得熱量： Q=1000n1n2

10、n3P/當只有工藝設(shè)備在室內(nèi)時：當只有工藝設(shè)備在室內(nèi)時： Q=1000n1n2n3P當只有電動機在室內(nèi)時，當只有電動機在室內(nèi)時， Q=1000n1n2n3P（1-）/n1電動機利用系數(shù)（安裝系數(shù)），一般取電動機利用系數(shù)（安裝系數(shù)），一般取0.70.9；n2同時使用系數(shù)，一般為同時使用系數(shù)，一般為0.50.8；n3負荷系數(shù)，反映了平均負荷達到最大負荷的程度，一般為負荷系數(shù)，反映了平均負荷達到最大負荷的程度，一般為0.5，精密機床可取，精密機床可取0.150.4；P電動機的功率；電動機的功率； 電動機額定功率；電動機額定功率；（3）設(shè)備散熱）設(shè)備散熱b.電熱設(shè)備散熱得熱量電熱設(shè)備散熱得熱量 對無保

11、溫密閉罩的電熱設(shè)備散熱量為：對無保溫密閉罩的電熱設(shè)備散熱量為： Q=1000n1n2n3n4Pn4考慮排風帶走的熱量系數(shù)，一般取考慮排風帶走的熱量系數(shù)，一般取0.5；C.電子設(shè)備散熱得熱量：電子設(shè)備散熱得熱量： Q=1000n1n2n3Pn3視實際使用情況而定，電腦取視實際使用情況而定，電腦取1.01，一般儀表取，一般儀表取0.50.9；（4）人體和設(shè)備得熱引起的逐時冷負荷）人體和設(shè)備得熱引起的逐時冷負荷 Q=QSCL+QrQS=n1n2qs顯熱；顯熱； Qr=n1n2qrqS、qr分別指不同室溫和活動強度情況下，成年男子的顯分別指不同室溫和活動強度情況下，成年男子的顯熱和潛熱散熱量。熱和潛熱

12、散熱量。3.空調(diào)濕負荷的計算空調(diào)濕負荷的計算空調(diào)濕負荷指空調(diào)房間內(nèi)的濕源向房間內(nèi)的散濕量?？照{(diào)濕負荷指空調(diào)房間內(nèi)的濕源向房間內(nèi)的散濕量。（1）人體散濕量）人體散濕量 w=n1n2g n1室內(nèi)人數(shù)；室內(nèi)人數(shù)； n2群集人數(shù)；群集人數(shù)；g成年男子的小時散熱量，成年女子和兒童分別按成年男子成年男子的小時散熱量，成年女子和兒童分別按成年男子的的85%75%計算。計算。（2）敞開水槽表面散濕量）敞開水槽表面散濕量 w=（Pv，b-Pv）FB/B蒸發(fā)系數(shù)，蒸發(fā)系數(shù)，B當?shù)卮髿鈮海划數(shù)卮髿鈮?；B標準大氣壓標準大氣壓1.夏季送風狀態(tài)點和送風量的確定夏季送風狀態(tài)點和送風量的確定例：狀態(tài)為例：狀態(tài)為O（hO，dO

13、）的）的Gkg空氣送入室內(nèi)，吸收余空氣送入室內(nèi)，吸收余熱熱Q和余濕和余濕W后，狀態(tài)變?yōu)楹?，狀態(tài)變?yōu)镹（hN，dN），然后排出室），然后排出室外，試確定外，試確定O狀態(tài)點的參數(shù)及送風量狀態(tài)點的參數(shù)及送風量G。解：根據(jù)熱平衡和濕平衡原理得：解：根據(jù)熱平衡和濕平衡原理得：送風量的確定：送風量的確定： Gh0+Q=GhN Gd0+W=GdNG=Q/（hN-h0）=W/（dN-d0）WQddhhONONON送風狀態(tài)點的確定：NO狀態(tài)點確定分析：NO ，t ，G ，送風口截面積 ，空氣處理設(shè)備 初投資增大，運行費用送風狀態(tài)點的確定由送風溫差確定。送風狀態(tài)點的確定：對舒適性空調(diào)，當送風高度5m時， t 10

14、；送風高度5m時， t 15，具體見下表：換氣次數(shù)：房間送風量和房間體積的比值，即：n=G/v求解送風狀態(tài)點和送風量的步驟 ：l在h-d圖上確定已知狀態(tài)點N；l計算，過N點做線；l選定t ，求出tO，確定O；l計算G及n)%555(例：Q=3314w，W=0.264g/s，要求全年室內(nèi)保持空氣參數(shù)為：tn=（22 ，B=101325Pa，確定該房間的送風狀態(tài)點及送風量。解：確定N狀態(tài)點計算熱濕比：根據(jù)空調(diào)精度，選取t =8 ，則t0=tN- t =22-8=14 ，確定點O，讀得h0=36kJ/kg，d0=8.6g/kgG=Q/（hN-h0）=3.314/（46-36）=0.33（kg/s）G=w/（dN-d0）=0.264/（9.3-8.6）=0.33（kg/s）NkgkJWQON/12600264. 033142.冬季送風狀態(tài)和送風量的確定u定風量G=Q/（hN-ho） ho=hN-Q/G do=